33,20 %: Vědcům se podařilo vyvinout nový “tandemový” solární článek s rekordní účinností

• 26. 05. 2023
• Redakce

Kombinace perovskitu a křemíku

Křemík je velmi dobrý materiál pro přeměnu solární energie na elektřinu, ale v současné době je již na hraně fyzikálních možností. Pro další zvýšení účinnosti se tandemové články, v nichž křemík pracuje společně se slibným perovskitem. A právě na tuto kombinaci substrátu vsadil vědecký tým KAUST ze Saudské Arábie a dokázal tak vytvořit nový rekord v účinnosti tandemového článku, který činí 33,2 procent.

Tento rekord byl nezávisle ověřen v zařízení European Solar Test Installation a oficiálně zařazen do tabulky Best Research-cell Efficiency Chart, kterou spravuje americká National Renewable Energy Laboratory (NREL).

Využití větší části spektra

Oboustranný tandemový solární článek má nahoře perovskitové články a dole texturovaný křemík. Pokud jsou tyto materiály integrovány, podstatně zlepšují zachycování a přeměnu slunečního světla na elektřinu.

Křemíková vrstva převádí zejména červené a infračervené spektrum světla na elektrickou energii (zejména od cca 600-700 nm výše). Zbytek spektra ale křemíková vrstva  více či méně „ignoruje“. To je naopak doménou nových materiálů s perovskitovou strukturou, které naopak nejsou moc dobré v červené části spektra, ale dobře konvertují světlo s vlnovou délkou někde mezi 400 až nějakých 600-700 nm.

Jednoduše řečeno, perovskit nahoře převede modré a zelené části spektra na elektrickou energii a propustí červenou složku na spodní křemíkovou vrstvu, která se postará o zbytek.

Experti očekávají, že tandemové články budou v příštích 10 letech dominovat na trhu solárních technologií. Vědci z institutu KAUST po vývoji tohoto prototypu pracují na metodách, jak tuto technologii rozšířit a umožnit její průmyslovou výrobu.